CN209842044U - 基于二次回路特征量的故障识别系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于二次回路特征量的故障识别系统,包括电流互感器，所述电流互感器通过检测单元与电能表相连，其中所述检测单元包括测量电流互感器、电压互感器和电感电路，且所述测量电流互感器用于检测二次回路的工频电流，且所述测量电流互感器为穿心式，一次线为单匝，二次侧通过焊针引出，所述电压互感器向二次回路注入高频电压信号，所述测量电流互感器和所述电感电路串联在所述电流互感器的二次回路上，所述电压互感器并联在所述电流互感器的二次回路。本实用新型可以有效识别用户窃电行为。
Description
技术领域
本实用新型涉及电网运维的技术领域，尤其是指一种基于二次回路特征量的故障识别系统。
背景技术
电能计量主要有三个部分组成，互感器、二次回路和电能表，其中智能电表，其具有强磁干扰、停电事件、开盖监测等功能，可以起到防窃电的功能，互感器则存在高压的威慑，动手脚的可能小较小，而二次回路则处于低压侧，其连接状态并不能直接通过电能表进行监测，二次回路便成了窃电者最容易改动的环节。
窃电行为危害巨大，轻则使低压电气设施受损，造成局部供电中断；重则导致电网事故，引起大面积停电。另外，窃电者极易在窃电时造成触电伤亡事故，威胁他人的人身安全。据统计，近年因窃电引发的人身触电伤亡事故，占到触电事故的28%。另外，窃电行为还会导致数以亿计的经济损失，每年全国因窃电损失电费两百多亿元，因窃电导致事故所造成的间接损失则更为巨大。
窃电作案手段目前向着隐蔽化、高科技化等方向发展，除普通型窃电手法，即采取私拉乱接、无表用电等手段窃电以及比较原始的绕表窃电、私自开启电能表计量封印等窃电方法外，出现了诸多技术含量较高的新型窃电手段，如加装遥控装置短接CT二次回路，改变CT变比，更换互感器，改变铭牌等，更有企业购置大功率整流逆变装置，利用线路中的直流分量使电流互感器误差增大从而达到其窃电的目的。而面对如此严重的窃电行为，现有技术确没有一种能有效识别用户窃电的行为。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中无法有效识别用户窃电行为的问题，从而提供一种可有效识别用户窃电行为的基于二次回路特征量的故障识别系统。
为解决上述技术问题，本实用新型的一种基于二次回路特征量的故障识别系统，包括电流互感器，所述电流互感器通过检测单元与电能表相连，其中所述检测单元包括测量电流互感器、电压互感器和电感电路，且所述测量电流互感器用于检测二次回路的工频电流，且所述测量电流互感器为穿心式，一次线为单匝，二次侧通过焊针引出，所述电压互感器向二次回路注入高频电压信号，所述测量电流互感器和所述电感电路串联在所述电流互感器的二次回路上，所述电压互感器并联在所述电流互感器的二次回路。
在本实用新型的一个实施例中，所述测量电流互感器的二次侧连接一个电阻。
在本实用新型的一个实施例中，所述电压互感器的二次侧连接信号施加装置。
在本实用新型的一个实施例中，所述电感电路是由电感、两个电容和反相器构成的振荡器。
在本实用新型的一个实施例中，所述电感电路二次侧的第一端和第二端设有第一电容，第二端和第三端设有第二电容，且所述第一端和第三端并联所述反相器。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本实用新型所述的基于二次回路特征量的故障识别系统，所述检测单元包括测量电流互感器、电压互感器和电感电路，且所述测量电流互感器用于检测二次回路的工频电流，所述电压互感器向二次回路注入高频电压信号，用于判断电流互感器的二次回路是否处于正常连接状态，所述电感电路用于判断回路中否存在工频电流，所述测量电流互感器和所述电感电路串联在所述电流互感器的二次回路上，所述电压互感器并联在所述电流互感器的二次回路，从而可以发现电流互感器的二次回路短路、开路、串接半导体器件、更换变比等状态信息，有效识别用户窃电行为。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是本实用新型基于二次回路特征量的故障识别系统的示意图。
说明书附图标记说明：11-电流互感器，12-电能表，21-测量电流互感器，22-电压互感器，23-电感电路。
具体实施方式
如图1所示，本实施例提供一种基于二次回路特征量的故障识别系统，包括电流互感器11，所述电流互感器11通过检测单元与电能表12相连，其中所述检测单元包括测量电流互感器21、电压互感器22和电感电路23，且所述测量电流互感器21用于检测二次回路的工频电流，且所述测量电流互感器21为穿心式，一次线为单匝，二次侧通过焊针引出，所述电压互感器22向二次回路注入高频电压信号，所述测量电流互感器21和所述电感电路23串联在所述电流互感器11的二次回路上，所述电压互感器22并联在所述电流互感器11的二次回路。
本实施例所述基于二次回路特征量的故障识别系统，包括电流互感器11，所述电流互感器11通过检测单元与电能表12相连，其中所述检测单元包括测量电流互感器21、电压互感器22和电感电路23，且所述测量电流互感器21用于检测二次回路的工频电流，且所述测量电流互感器21穿心式，一次线为单匝，二次侧通过焊针引出，所述电压互感器22向二次回路注入高频电压信号，用于判断电流互感器11的二次回路是否处于正常连接状态，所述电感电路23用于判断回路中否存在工频电流，所述测量电流互感器21和所述电感电路23串联在所述电流互感器11的二次回路上，从而可以发现电流互感器11的二次回路短路、开路、串接半导体器件、更换变比等状态信息，有效识别用户窃电行为。
所述测量电流互感器21的二次侧连接一个电阻，所述电阻作为测量电流互感器21的二次负荷。所述电压互感器22的二次侧连接信号施加装置，通过所述信号施加电流装置将高频电压信号注入所述二次回路，从而可以判断电流互感器11的二次回路是处于正常连接无电流状态，还是开路状态。
所述电感电路23是由电感、两个电容和反相器构成的振荡器，所述电感电路23通过判断振荡频率的增减、振荡频率最小值的变化来判断回路是否处于工频状态、短路状态。具体地，所述电感电路23二次侧的第一端和第二端设有第一电容，第二端和第三端设有第二电容，通过所述第一电容和所述第二电容以及电感组成LC振荡电路，且所述第一端和第三端并联所述反相器，通过所述反相器将输入的信号的相位反转成180°。电路的振荡频率与电感和电容值有关，其中电感的电感量与工频电流的幅值有关系，当工频电流幅值升高时，由于铁芯材料进入饱和状态，电感量会降低，所述振荡电路的振荡频率会随着电流幅值的增加而增加，因此振荡电路的振荡频率会随着电流的变化呈现周期性的增加和减小，在电流过零点处，电感量最大，振荡频率最小。因此通过判断振荡频率的最大值和最小值的差值，就可以判断回路中是否存在工频电流。由于所述振荡电路的振荡频率与电感值有关系，当所述电流互感器11二次端子被短接时，所述电感就被一根导线短接了一匝，电感量会降低，因此振荡电路的振荡频率的最小值会升高，此时该振荡频率的最小值将作为回路端子短接的判据。
使用所述振荡频率判别到回路中电流较低时，将通过所述电压互感器22向二次回路注入高频电压信号，该信号的频率与电感、两个电容构成的振荡电路的振荡频率相同，因此振荡电路会对该信号呈现谐振状态该信号将被谐振放大，后端被数模转化采样电路采集，用于判断电流互感器的二次回路是处于正常连接无电流状态，还是开路状态。
本实施例中，所述测量电流互感器21的铁芯材料：锰锌铁氧体，相对磁导率7000；铁芯尺寸：2m×14mmx8mm(外径×内径×高)；线径：0.5mm；匝数：30±1匝，均匀分布；电感量：5mH-6mH,测试频率20kHz，5V，串联模型。所述电压互感器22的铁芯材料：超微晶；铁芯尺寸：19mm×14mm×6.5mm(外径×内径×高，含塑料护壳)；线径：0.5mm；匝数：6匝，均匀分布；电感量：无要求；所述电感电路23的电流为1.5（10）/1.5mA，精确度等级为O.1级，40欧姆，参照终端用所述测量电流互感器21。另外，由于所述测量电流互感器21为穿心式，一次线为单匝，二次侧通过焊针引出，而所述电压互感器22和电感电路23的二次侧也通过焊针引出。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种基于二次回路特征量的故障识别系统，包括电流互感器，其特征在于：所述电流互感器通过检测单元与电能表相连，其中所述检测单元包括测量电流互感器、电压互感器和电感电路，且所述测量电流互感器用于检测二次回路的工频电流，且所述测量电流互感器为穿心式，一次线为单匝，二次侧通过焊针引出，所述电压互感器向二次回路注入高频电压信号，所述测量电流互感器和所述电感电路串联在所述电流互感器的二次回路上，所述电压互感器并联在所述电流互感器的二次回路。
2.根据权利要求1所述的基于二次回路特征量的故障识别系统，其特征在于：所述测量电流互感器的二次侧连接一个电阻。
3.根据权利要求1所述的基于二次回路特征量的故障识别系统，其特征在于：所述电压互感器的二次侧连接信号施加装置。
4.根据权利要求1所述的基于二次回路特征量的故障识别系统，其特征在于：所述电感电路是由电感、两个电容和反相器构成的振荡器。
5.根据权利要求4所述的基于二次回路特征量的故障识别系统，其特征在于：所述电感电路二次侧的第一端和第二端设有第一电容，第二端和第三端设有第二电容，且所述第一端和第三端并联所述反相器。
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| CN201822157470.5U CN209842044U (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 基于二次回路特征量的故障识别系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109782213A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-21 | 国网山西省电力公司长治供电公司 | 基于二次回路特征量的故障识别系统及方法 |
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- 2018-12-21 CN CN201822157470.5U patent/CN209842044U/zh active Active
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| CN109782213A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-21 | 国网山西省电力公司长治供电公司 | 基于二次回路特征量的故障识别系统及方法 |
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